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Aufgabe:

Die Anzahl der von einem Hersteller innerhalb eines Monats verkauften Autos ist in Fig. 1 gezeigt.  Im Dezember 2008 (t=0) erreichte das Unternehmen mit 5.000 verkauften Autos die höchste Zahl aller Zeiten.  Zum Zeitpunkt t=12 (Dez. 2009) ist die Anzahl der verkauften Autos auf den niedrigsten Wert aller Zeiten von 2408 verkauften Autos gesunken.  Das Unternehmen geht davon aus, dass die Zahl der verkauften Autos in den folgenden Monaten aufgrund von Werbung wieder zunehmen wird.

a) Verwenden Sie die angegebenen Extrempositionen, um eine vollständig rationale Modellfunktion dritter Ordnung zu bestimmen, die die Situation beschreibt.  (zur Überprüfung: f (t) = 3t^3 -54t^2+ 5000]


Problem/Ansatz:

Nachdem ich alle Bedingungen eingesetzt habe bekam ich die folgenden Gleichungen raus (Siehe Bild)


Wie rechne ich weiter ? Ich bekomme immer das falsche raus .

image.jpg

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2 Antworten

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Benutze zur Selbstkontrolle http://www.arndt-bruenner.de/mathe/scripts/steckbrief.htm

blob.png

d = 5000
c = 0
1728a + 144b + 12c + d = 2408
432a + 24b + c = 0

c und d einsetzen und vereinfachen

1728a + 144b = -2592
432a + 24b = 0

Ich gehe davon aus das du das Gleichungssystem mit 2 Unbekannten hin bekommst. Wenn nicht hilft z.B. Photomath.

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Aloha :)

Aus dem Text entnimmst du die Punkte für das Maximum \((0|5000)\) und das Minimum \((12|2408)\) der Funktion. Da bei Extremstellen auch die erste Ableitung gleich 0 sein muss, hast du damit die folgenden 4 Bedingungen:$$f(0)=5000\quad;\quad f'(0)=0\quad;\quad f(12)=2408\quad;\quad f'(12)=0$$Gesucht ist nun ein Polynom 3-ter Ordnung, das alle diese Bedinungen erfüllt.

Ein Polynom 3-ter Ordnung abgeleitet, ergibt ein Polynom 2-ter Ordnung. Die Ableitung ist also eine quadratische Funktion. Von dieser Ableitung kennen wir bereits 2 Nullstellen, nämlich die beiden Extremstellen \(x=0\) und \(x=12\). Daher muss die Ableitung der gesuchten Funktion wie folgt aussehen:$$f'(x)=a\cdot x\cdot(x-12)=ax^2-12ax\quad;\quad a=\text{const.}$$Damit ist aber auch klar, wie die Funktion selbst aussehen muss:$$f(x)=\frac{1}{3}ax^3-6ax^2+c\quad;\quad a,c=\text{const.}$$Die Konstante \(c\) folgt sofort aus \(f(0)=5000\), denn:$$5000=f(0)=\frac{1}{3}a\cdot0^3-6a\cdot0^2+c=c\quad\Rightarrow\quad c=5000$$$$\Rightarrow\quad f(x)=\frac{1}{3}ax^3-6ax^2+5000\quad;\quad a=\text{const.}$$Die Konstante \(a\) folgt aus der letzten Bedingung \(f(12)=2408\).$$2408=f(12)=\frac{1}{3}a\cdot12^3-6a\cdot12^2+5000=576a-864a+5000=-288a+5000$$$$\Rightarrow\quad 288a=2592\quad\Rightarrow\quad a=9$$Damit lautet die gesuchte Funktion:$$f(x)=3x^3-54x^2+5000$$

~plot~ 3*x^3-54*x^2+5000; [[-1|15|0|5100]] ~plot~

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